干燥器的畢業(yè)設計

1、 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計 （論文） Graduation Project (Thesis) for Undergraduate of LSHU題題 目目復式傳熱回轉圓筒干燥器設計TITLEDesign of double heat transfer rotary drum dryer學 院School專業(yè)班級Major&Class姓 名Name指導教師Supervisor20 年 月 日 論文獨創(chuàng)性聲明論文獨創(chuàng)性聲明本人所呈交的論文，是在指導教師指導下，獨立進行研究和開發(fā)工作所取得的成果。除文中已特別加以注明引用的內容外，論文中不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本

2、文的工作做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明并致謝。本聲明的法律結果由本人承擔。特此聲明。論文作者（簽名）： 年 月 日遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙I摘 要隨著化學工業(yè)日新月異的發(fā)展，干燥技術也將更趨近機械化、自動化。而回轉圓筒干燥器由于其生產(chǎn)能力適應范圍大，動力消耗少，廣泛應用于干燥各種顆粒狀固體。本文就煤的干燥對回轉圓筒干燥器作了一個詳細的分析和計算。在加熱方式上，選擇了復式傳熱，大大提高了傳熱效率，從而減小了干燥器龐大這一弱點，另外，本文比較了各種熱量傳遞方式，選擇了最優(yōu)傳熱；對機械裝置作了詳細的計算，并選擇配套的附屬裝置，更加完善了設計的完整性。只需改變熱風量、熱

3、風溫度，本文還可用于如化學肥料等固體類的干燥。在設計時，也可以供具有相似熱傳遞或同類裝置計算作參考。關鍵詞：干燥，煤，回轉圓筒，復式傳熱。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙IIAbstractDevelopment changes with each new day which along with the chemical industry, the dry technology also will draw close the mechanization,the automation. But the rotary cylindrical dryer because its produc

4、tivity adaption scope big, the power consumption are few, widely applies to the dry each kind of granulated solid.This article has made a detailed analysis and computation on the coal to the rotary cylindrical dryer. In heats up in the way, has chosen the duplicate heat transfer, greatly enhanced th

5、e heat transfer efficiency, thus reduced the water extractor huge this weakness, moreover, this article has compared each quantity of heat transfer mode, has chosen the most superior heat transfer; Makes music the detailed computation to the mechanism, and choice necessary supplementary installation

6、, more perfect design integrity.Only change the amount of hot wind, and the hot-blast temperature, this article also may use in like the chemical fertilizer and so on solid class dryness. When design, also may the sacrificial vessel have the similar heat transfer or the similar installment computati

7、on makes the reference.Key words:dry, coal, rotary cylindry, duplicate heat transfer.遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙I目錄1 1 緒論緒論.1 12 2 設計方案的論證設計方案的論證.2 23 3 主要參數(shù)的確定主要參數(shù)的確定.5 54 4 干燥器結構設計干燥器結構設計.7 74.1 內筒體的結構設計 .74.1.1 結構創(chuàng)新 .74.1.2 內筒厚度的選取 .84.1.3 內筒重量的計算 .94.1.4 彎矩與應力計算 .104.1.5 筒體變形計算 .124.1.6 內筒支撐件的設計 .134.2 外

8、筒體的結構設計 .154.2.1 外筒體的厚度確定 .154.2.2 保溫層的確定 .154.2.3 外筒體的載荷計算 .174.2.4 外筒體彎矩與應力計算 .194.2.5 彎曲應力計算 .214.2.6 筒體變形計算 .214.2.7 筒體安裝尺寸計算 .254.3 滾圈的設計 .264.3.1 滾圈材料的選擇 .26遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙II4.3.2 滾圈的結構形式 .264.3.3 滾圈、拖輪接觸應力計算 .284.4 傳動裝置的計算 .314.4.1 電動機的選型 .314.4.2 減速器的選型 .334.4.3 齒輪的計算 .345 5 結論結論.3636參考文獻

9、參考文獻.3737謝辭謝辭.3838遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙11 緒論時代在發(fā)展，人類在前進。煤是近現(xiàn)代的主要燃料，取暖、照明、工業(yè)無處不用。隨著人類對煤的研究，發(fā)現(xiàn)了一種叫生物煤的煤混合物，其燃燒效率比較高。生物煤也就是在普通煤均勻地摻入鋸末等物料，然后做成煤球，用于燃燒。但是煤的含水量必須較小，才能碎成粉粒，與鋸末均勻混合，這樣才能被壓成結實的煤球。在這個過程中，要使煤的含水量較小，就必須對煤進行干燥。山東某廠家生產(chǎn)生物煤，要求把含水量15%的精煤、尾煤的混合物干燥成含水量小于或等于 3%；處理量是 3t/h。重點要求處理后的煤含水量一定不能大于3%。對于煤的干燥，在我國也有不

10、少應用， 5060 年代所用的轉筒式、管式、灑落（豎井）式干燥機。 7080 年代我國引進了沸騰床層式，螺旋式以及我們自己研制的 NXG（內部新結構）型轉筒式干燥器，取代了一些老設備，效果良好。 針對我國的干燥行業(yè)，我查閱了各種相關資料，發(fā)現(xiàn)干燥煤的機器外形龐大，而且熱利用率不高。所以，本設計主要就是從這兩方面入手，從傳熱、密封和保溫諸方面提高設備的熱利用率。熱利用率已提高，必然會使干燥器的體積減小。 熱利用率的高低主要由傳熱性能的好壞決定，為了改善傳熱方式，選擇了復式轉筒干燥器。它既有與氣流直接接觸的直接傳熱，也有通過筒壁的間接傳熱。顯然提高了熱利用率。轉動體與固定體的密封一直困擾著人們的一

11、大問題。密封效果不好，不僅影響熱利用率，而且還污染環(huán)境。保溫層欠佳，不少熱量流入了空中，一去不復返。而且還有可能影響到工人和機器的工作環(huán)境。對于這幾個方面，本設計綜合各途徑進行最優(yōu)選擇和設計。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙22 設計方案的論證對于處理量為 3t/h，必須用較大型的設備才能達到。而煤不怕被污染，用熱煙氣就可以直接干燥?；剞D圓筒干燥器是一種處理大量物料干燥的干燥器。其生產(chǎn)流程圖可從圖 2-1 簡單的表示。圖圖 2-12-1 回轉圓筒干燥器流程圖回轉圓筒干燥器流程圖1-1-燃燒爐燃燒爐 2-2-定泵給料器定泵給料器 3-3-浸料輸送機浸料輸送機 4 4 料斗料斗 5-5-干燥器

12、干燥器 6 6 斗式提升機斗式提升機 7-7-旋風除塵器旋風除塵器 8-8-裝式除塵器裝式除塵器 9-9-引風機引風機 10-10-尾氣排空煙囪尾氣排空煙囪 11-11-聚脹環(huán)聚脹環(huán)干燥器根據(jù)被干燥物料的加熱方式可分為：直接傳熱、間接傳熱、復式傳熱和蒸汽煅燒等干燥器。而復式傳熱干燥器具有直接和間接傳熱的雙向特點，在此就采用復式傳熱干燥器，其工作簡圖大致為圖 2-2。圖圖 2 2- -2 2 復復式式傳傳熱熱干干燥燥器器1 1- -燃燃燒燒爐爐 2 2- -排排風風機機 3 3- -外外殼殼 4 4- -十十字字形形管管遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙3 干燥器主要由外殼及十字斷面中央內管所

13、組成。被干燥物料沿著外殼壁和中央內管間的環(huán)狀空間移動，煙道氣自燃燒爐進入中央內管，自左向右流動，并將一部分熱量經(jīng)管壁傳給被干燥物料，然后進入并通過環(huán)狀空間與被干燥物料之間接觸，而后又排風機或煙囪排出。使用復式傳熱回轉圓筒干燥器可以減少周圍介質的熱損失，當濕物料還不可能分散開并劇烈地接受氣體中的熱量時，能先在熱表面上將濕物料強烈地加熱，同時利用內圓筒來沉降帶來的粉塵和使氣體均勻。這樣必然提高了熱的傳導效率。在密封方面，選擇了徑向迷宮式密封圈。它通過讓熱氣流經(jīng)彎曲的通道產(chǎn)生流體阻力，是漏風量減少。而且結構簡單，沒有接觸面，不存在磨損，也不受轉筒竄動的影響。保溫層使用了石棉，石棉質輕，且保溫效果極佳

14、。不僅減輕了筒體的質量，而且提高了熱利用率。本設計主要是從干燥的產(chǎn)量入手，通過水分的干燥速度，運用熱學知識確定筒體幾何尺寸。而后，在進行機械的設計。本裝置在生產(chǎn)一種叫生物煤的產(chǎn)品過程中起干燥之用。生物煤是在普通的煤中混進一些鋸末等。但是鋸末不能直接加到煤塊里，需要用水或者是通過壓力壓緊。采用這兩種方法都需要干燥，因為只有干燥到一定程度后才能把煤塊壓得結實。而本裝置就是要把煤干燥到含水量小于 3%。在此就有必要對煤的一些干燥特性做一個描述，以及對煤炭干燥狀況作一簡單介紹。煤炭中的水分大致分為內在水分和外在水分，內在水分是由原生植物形成煤炭時就存在于煤炭之中的水分；外在水分式附著在煤炭表面的水分或

15、存在于煤炭之間的水分以及在煤炭裂縫中殘留的水分，統(tǒng)稱外在水分。脫除這種外在水分通常采用自然干燥、過濾、壓濾、離心分離以及熱力干燥等方法，在有的場合也采用熱力干燥，與其他方法相結合的脫水技術。熱力干燥是利用熱遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙4能將水分蒸發(fā)，所以它是降低煤中水分最有效的方法。煤的干燥設備有：5060 年代所用的轉筒式、管式、灑落（豎井）式干燥機。7080 年代我國引進了沸騰床層式，螺旋式以及我們自己研制的 NXG（內部新結構）型轉筒式干燥器，取代了一些老設備，效果良好。煤的干燥主要目的是除去產(chǎn)品中的外在水分，使其便于儲存、裝卸、運輸、加工利用以及防凍等。濕法選煤的選后產(chǎn)品都含有

16、大量的水分，經(jīng)一般脫水設備后，產(chǎn)品所含的水分還是相當高的，如末煤經(jīng)離心機脫水后，一般只能把水分降低到 89%，而煤泥或浮選精美用真空過濾機脫水，濾餅水分也在 20%以上，即使采用一般的蒸汽加熱過濾設備，也只能把浮選精煤濾餅的水分降低到 17%左右。國外選煤廠對選煤產(chǎn)品進行火力干燥，火力干燥法就是使熱空氣（煙氣）與濕煤接觸，在熱交換過程中將煤中水分蒸發(fā)掉。以降低煤的水分的方法。德國使用管式干燥器較多，而日本等國使用轉筒式干燥器較多。對于煤的上述特性，綜合各種用于干燥煤的干燥器，回轉圓筒干燥器是一種處理大量物料干燥的干燥器。由于運轉可靠，操作彈性大，適應性強、處理能力大。而此產(chǎn)品需要達到 3t/h

17、 的產(chǎn)量。我覺得選用 復式傳熱回轉圓筒 式干燥器比較有效率，而且經(jīng)濟。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙53 主要參數(shù)的確定被干燥物料名稱：精煤，尾煤的混合物物料進口含水量： 15%物料出口含水量： 3%產(chǎn)量：3t/h比重：視比重，除去煤塊之間的空隙時的比重。 真比重，沒有空隙的凈煤的比重 （2-1）真視78. 02 . 01 ：煤的入口溫度：試驗地在山東，而且煤不能結冰，應以較低的溫度來計算。故取 5 度。2 ：煤的出口溫度：參考實際生產(chǎn)中干燥器的技術數(shù)據(jù)，大部分都是在6080 度。而復式干燥器的熱效率比較高，故取75 度。煤的粒度由 冶金爐料手冊 查得混合煤的粒度為 050mm。Cs：煤

18、的比熱 在室溫下煤的比熱一般為 1.001.26KJ/(KgK)其值隨煤的煤化度、水分、灰分和溫度的變化而不同。由于煤在干燥過程中是一個升溫的過程。故取煤的比熱為 1.43KJ/(KgK)。 (約為 3.4Kcal/(KgK)。s：煤的堆積重度 810Kg/m3 (機械工程手冊 物料搬運 ） 由于煤在干燥的過程中不怕污染，煙道氣是比較經(jīng)濟的，而且是熱含量比較大的干燥介質。 煙道氣通過重油燃燒得到，重油的選型：共有重油A.B.C 三種型號，質量一次降低，考慮到實際生產(chǎn)中經(jīng)濟問題，選重油C。根據(jù)實際生產(chǎn)中機器的參數(shù)干燥煤時溫度取500800 度，由于本產(chǎn)品采用復式干燥，故取 t1=650 度。查熱

19、能手冊 t=650C 時，煙氣的比熱 Cs=1.239KJ/(KgK),干燥器出口遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙6空氣在進料端，而煤的入口溫度，為5 度，考慮到此干燥為逆流，接觸時間相對短暫，故取 t2=77 度（此煙道氣狀態(tài)下的濕球溫度是tw=67.8 度） 。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙74 干燥器結構設計干燥器的結構主要包括：內筒、外筒、滾圈、支撐裝置動力裝置及一些附屬結構如密封裝置，進料裝置等。4.1 內筒體的結構設計4.1.1 結構創(chuàng)新對于復式干燥器，干燥器主要由外殼及十字斷面中央內管所組成。被干燥物料沿著外殼壁和中央內管間的環(huán)狀空間移動，煙道氣自燃燒爐進入中央內管，自

20、左向右流動，并將一部分熱量經(jīng)管壁傳給被干燥物料，然后進入并通過環(huán)狀空間與被干燥物料直接接觸，而后由排風機或煙囪排出。內筒只是起過渡煙氣以及間接傳熱的作用，它不需要承受多大的力。但是它的位置有兩種情況，一種是內筒與外筒相對靜止，即內筒跟著外筒一起轉；另外一種就是內筒靜止。這兩種情況都的把內筒定位?？紤]到間接傳熱，所以處設想為第一種情況，即把內筒固定在外筒壁上。由于筒長 5m，故只需兩端支撐就行了。內筒兩側分別被6 個支撐板支撐，支撐板焊接在內筒上，內筒外壁焊接抄板，使盡量多的煤能參與間接干燥，如圖4-1。圖圖 4 4- -1 1 內內筒筒外外筒筒間間支支撐撐板板排排列列從圖中可以看出，內筒完全由

21、支撐板支撐，但支撐板的形式由各有千秋，如下圖 4-2 兩種格式。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙8圖圖 4 4- -2 2 支支撐撐板板的的兩兩種種形形式式第 2 種六個支撐板焊接在一個圓周上，然后通過螺釘固定在外筒壁上。這種方法的特點是：安裝簡單，比較典型，但是在外筒圓周上能擋住煤的流動。第 1 種方案，六個支撐板線焊接在內筒周圍，然后在通過螺釘固定在外筒壁上。這種方法的特點是：對煤的流動不起什么影響，但是按轉的時候稍比第二種方案復雜。這是把第二種方案根據(jù)實際情況改進的。所以選擇第一種方案。另外，根據(jù) 干燥設備手冊 選擇 Q245R 作為內筒材料（由于它焊接性能比較好） 。4.1.2 內

22、筒厚度的選取根據(jù)下表，由于內筒不受太大的力的作用，故可以直接選擇表中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。對于內筒直徑 D1=0.7m，內筒體厚度 =8mm，驗算：筒體的最小壁厚 （4-CRKs2min0707. 01） 式中：R筒體半徑， 0.7/2=0.35ms操作溫度下的屈服應力（ kgf/cm2）C腐蝕裕度，取 C=0.3（cm）K抄板與筒壁的重量的比例系數(shù)，取1.6遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙9表表 4 4- -1 1 干干燥燥器器筒筒體體厚厚度度與與直直徑徑的的關關系系（統(tǒng)統(tǒng)計計值值）筒體直徑D（m）11.11.31.3222.62.6333.63.34筒體厚度（mm）8101214161820/D

23、0.008 0.0090.00770.00920.0060.0070.00540.00620.00530.0060.0050.0060.005滾圈下筒體壁厚（mm）16202428323640對于 Q245R，常溫下 s=200 Mp在（650+75）/2=360C 下的溫度系數(shù)是 0.7，則在 360C 下應力極限s 為：s=0.7200=140 Mpa=1400kgf/cm2。mmcm84 . 03 . 01400356 . 10707. 02min故內筒體的壁厚取 8mm。4.1.3 內筒重量的計算每米長的自重為： qs=7.85（d+） （4-2）=7.85（0.7+0.008）0.0

24、08=0.14 t/m筒外裝有抄板，抄板可以加入筒體內按均布載荷計算，為方便起見，可將此這合成 qs= 1.2 qs=1.20.14=0.168t/m。內筒表面的物料重量，由間接傳熱部分的假定，煤只覆蓋了筒圓周的1/3，厚度大概為 10mm,則內筒單位長度上的 遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙10煤的重量是： （4-3101031dqsw3）=8100.70.01/3=6 kg/m=0.006 t/m考慮到煤的分布不均勻性，為方便起見， （4-mtqqww/105 . 7006. 025. 125. 13114）那么內筒的 重量為：q1=qs1+qw1=0.168+0.0075=0.176

25、 t/m. （4-5）4.1.4 彎矩與應力計算筒體計算的假設：（1）將筒體體視作圓環(huán)截面水平連續(xù)。（2）不記物料中心對筒體軸線的偏移，不記筒體所受扭矩的作用。（3）按靜載荷計算。內筒的受力情況與彎矩圖 4-3，4-4,4-5（假定支點往里靠 0.25m，受力對稱） 。圖圖 4-3 內內筒筒受受力力情情況況示示意意圖圖遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙11圖圖 4-4 內內筒筒剪剪力力圖圖圖圖 4 4- -5 5 內內筒筒剪剪力力彎彎矩矩圖圖求 F1，F(xiàn)2： （4-)5 . 0()25. 05(2125. 02122222221ZFqqMZqFFF6）故 F1=440 kgf=4400N F

26、2=440 kgf=4400N.從彎矩圖 M 中可看出由三點的彎矩是極值，分別是兩支點和中點，故只需較核這三點的彎矩。由于受力是對稱的，故：mNmkgfqMM555 . 525. 010176. 05 . 025. 02123221M中=Mmax=mNmkgfZFZq4400440)25. 05 . 2 (*4405 . 2*176*5 . 0)25. 02()2(21212彎曲應力計算： （4-7）WKKMTs對于 Q245R，需用彎曲應力 =100150kgf/cm2=1015MpaM 取最大彎矩 4400Nm；Ks 為焊縫強度系數(shù)，查表取 0.9（人工焊） ；遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論

27、文）用紙12表表 4 4- -2 2 焊焊縫縫強強度度系系數(shù)數(shù) K Ks s焊 接 方 法Ks人 工 焊0.90.95自 動 焊0.951Kt 為溫度系數(shù)，對于筒體溫度為360C 時，取 0.7；表表 4 4- -3 3 A A3 3 鋼鋼板板的的溫溫度度系系數(shù)數(shù) K Kt t筒體溫度 C150200250300350400425450Kt10.920.830.750.70.630.570.47W 為筒體斷面模數(shù)， （4-8）)2()(324141111DDDW 7 . 0)008. 027 . 0()008. 07 . 0(3244W=3.1510E-3 m3 MPaMPa1022. 210

28、15. 37 . 09 . 044003故內筒的受力滿足強度要求，安全。4.1.5 筒體變形計算（1）筒體按均布載荷連續(xù)梁計算撓度如圖4-6。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙13圖圖 4 4- -6 6 筒筒體體受受力力情情況況示示意意圖圖 （4-9）)245(38424maxEIqZym式中：Zm 為梁的兩支點之間的長度 5-0.252=4.5;=Zh/Zm=0.254.5=1/18;q=0.176 kg/m;在 75C 下，查表知鋼的 E=2.0510E6 kgf/cm2I 為筒體的慣性矩 （4-)2(6441411DDI10）434431012. 17 . 0)10827 . 0(6

29、4m則 my523104max1003. 4)181245(1012. 11005. 23845 . 4176mmmmmmmmZym/3 . 0/009. 01096. 8/1096. 85 . 41003. 4365max中間段滿足要求。（2）懸伸端撓度計算 （4-11）)245(38424EIqZymhZh=0.25m，則mmmyh693104108 . 3108 . 31012. 11005. 2825. 0176mmmZyhh/3 . 0105 . 125. 0108 . 356懸伸端也滿足要求， 故變形在安全范圍內。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙144.1.6 內筒支撐件的設計

30、由于內筒要隨著外筒旋轉，而外筒傾斜地放在兩托輪上，這樣內筒的軸線方向就必須固定，防止它下滑。根據(jù)前面1 中的結構設計，可用 6 塊支撐板支住，然后用螺釘把他們固定在外筒壁上。但是由于溫度的升高，可能在軸向上由一個竄動，故只能把一段在水平位置固定，另一端應當由一個余量。由于外壁厚大概在 1216mm，故螺釘選擇內六角錐端緊定M1250（補償拆卸） 。根據(jù)機械零件手冊 ，螺釘連接時，必須保證螺釘?shù)妮S線與板的邊緣距離 e=d+36mm。故取之承辦的厚度為 202=40mm。上下端都為圓弧，分別是 R=0.35m,R=0.8m。由于內筒較薄，而且筒體傾斜角為 2.3，故螺釘也不成受太大的力。故每一塊支

31、撐板只用一個緊定螺釘定位?？偣残枰?12 個螺釘。支撐板的長度的確定：參考標準件滾動軸承的寬度，對于滾動軸承當內徑d=70，外徑 D=150mm 時，寬度 B 是 35mm,那么按比例放大，則支撐板長度可取L=350mm。較核螺栓的應力支撐板主要受的是剪力，故只需較核螺栓的剪應力，每個螺栓受的剪應力： （4-2412sin螺釘MqZ12） =.233)1012(4123 . 2sin58 . 910176. 0 =0.26Mpa在機械設計大典 中，許用剪應力 （4-13）ssa遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙15在靜載荷下取 1.5，脈動載荷下取 2.0，在此計算時取 2.0。對于螺釘，材

32、料使用的是碳鋼，其=195Mpamins=195/2=97.5 Mpa顯然：故此設計安全。遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙164.2 外筒體的結構設計外筒體是回轉圓筒干燥器的基體。外筒體內即進行熱和質的傳遞與輸送物料，其設計關系到整臺干燥器的質量。根據(jù)干燥設備設計 材料一般用Q245R，普通合金鋼。故在此也選用Q245R，焊接時采用對接焊。4.2.1 外筒體的厚度確定外筒體的最小厚度公式， （4-14） cmCRKs66. 03 . 020008 . 06 . 10707. 00707. 022min2參考表 3-1，對于直徑為 1.6m，筒體厚度取 12mm.由于長徑比為： 5/1.6=

33、3.11020mm，故可以按平壁面計算： （4-15）)1(0saQTT80C 下， （4-16）CmWTTm/0604. 0)7080(00014. 0059. 0)(00014. 000T0=80C 環(huán)境溫度為 Ta=10C室內直徑小于 2 的圓筒體的 s=1.169=10.44(W/m2C)則mmm47047. 0)44.101801080(0604. 0遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙18取保溫層的厚度為 50mm。根據(jù)保溫層外表面溫度較核：通過熱能手冊 ，知煙道的表面溫度 Ts=45C,則保溫層的最小厚度為：.508 . 5108 . 51045458044.100604. 03

34、0mmmmmTTTTaSSs故保溫層的厚度取 50mm，材料為泡沫石棉。（3） 、保溫層重量線密度 qt=A （4-17） =)2()210100(4502222232DD=)024. 06 . 1 ()024. 021 . 06 . 1 45022=13.2 kg/m4.2.3 外筒體的載荷計算（1）筒體的自重估算 mtDqs/477. 0012. 0)012. 06 . 1 (85. 7)(85. 722考慮滾圈下墊板加厚等，單位長度重量?。簃tqqss/596. 0477. 025. 125. 1（2）保溫層的重量 qt=13.2kg/m=0.0132t/m（3）物料重量 （4-18）2

35、4Dqsm式中：煤的重度 s=0.81t/m，煤的填充系數(shù) =0.05；筒徑 D2=1.6m則 mtqm/082. 06 . 1405. 081. 02遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙19（4）內筒體及其支撐板的重量內筒 q1=0.176 t/m.支撐物 每一塊支撐板的體積：3332103 . 610350)35. 08 . 0(1022mV則每一塊的重量kgq14.49108 . 7103 . 633支總共有 62=12 個支撐板，則內筒與支撐板的總重量是：mkgZZqq/29451214.4951761214.491內它們作用于外筒內壁的力，全部分布在2L 長的支撐板上，則q內=mtm

36、kg/1 . 2/210021035052943（5）齒圈重量 P1由于外筒外需報一層石棉，故齒圈應盡量與某一個托輪近一些，故將齒圈安裝在離左托輪 0.5m 處。根據(jù)干燥設備手冊 ，齒寬的估算，據(jù)統(tǒng)計，齒寬BG2/m 一般為9.51.3，取 8（m 為模數(shù)） 。根據(jù)經(jīng)驗公式估算電機功率： （4-19）ZnDKND3式中：K抄板系數(shù) 升舉式且填充率 0.1，取 0.03；煤的重度 0.81t/m;n轉速 4rpm；則 。 kwND2456 . 181. 003. 03查表（3-4） ，N=2kw 時，模數(shù)取 15。那么齒寬 BG2=158=120mm，輪幅寬度b=0.135 BG2=0.1351

37、20=16.2mm，表表 3 3- -4 4 模模數(shù)數(shù)和和功功率率的的關關系系N(kw)3002001251006540、2825遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙20m（mm）45、4040、3633、30、2825、2215、16、18輪殼寬度 b1=0.35 BG2=0.35120=42mm。利用體積的填補求法估算齒圈體積，在幾何中能把齒圈等效成一個寬的圓環(huán)。21bb 查表 3-5，D2=1.6 故按彎曲應力較核，安全。4.2.6 筒體變形計算（1） 、撓度計算，可把筒受的載荷分成3 部分，即頭部、跨間、尾部。、1）均布載荷 q2 引起的最大撓度 （4-)245(3842421maxE

38、IZqym26）式中：Zm=3 m=300 cm在 80C 下，E=2.05106kgf/cm2I慣性矩 （4-)(64424DDI外27） 46441097. 1160)22 . 1160(64cm=31mhZZ則 cmy526641max1014. 9)31245(1005. 21097. 13843005 . 7懸臂端 （4-)361(243231,EIZqZymhDC28） cm5326641064. 4)3133161(1097. 11005. 2243001005 . 72)均布載荷 q內引起的撓度遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙24a 懸臂端 （4-EIalFayDC3)(2

39、22,29） cm46621056. 21097. 11005. 23)75300(7521352cmyyDCDC442,2,1041. 3341056. 275. 01b 跨間 （4-cmFaly46621max1057. 11097. 11005. 239230）3）集中力 P1=1200 kgf 引起的撓度，如圖 4-11。圖圖 4 4- -1 11 1 集集中中力力引引起起的的撓撓度度跨間最大值： （4-EIlalFay39)(223max31） 3001097. 11005. 239)50300(50120066322=8.2210-5cm （4-32）EIlblFab6)(max遼

40、寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙25弧度6661015. 13001097. 11005. 26)250300(250501200cmZyhDC6max3,1015. 1tan假設各個最大值都在同一截面且同一方面，那么跨間 （4-33）3max2max1maxmaxyyyy cm45451031. 31022. 81057. 11014. 9懸臂端 3,2,1,DCDCDCDCyyyy （4-cm46451089. 31015. 11041. 31064. 434） mmmmmmZym/3 . 0/101 . 13101031. 334max mmmmmmZyhDC/3 . 0/1089.

41、31101089. 334,故筒體變形滿足要求。（2）截面變形的簡單計算工作狀態(tài)下滾圈與筒體若無間隙，則該段筒體的變形等于滾圈的變形，滾圈變形的橢圓度（最大直徑與最小直徑之差） （4-35）rcEIQRW30814. 0式中：Q支撐載荷，Q=Fmax=F1+F1+P2P2為滾圈的質量 估算Gr=0.1Q=0.13610=361 kgf.遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙26取 450kgf。即 P2=450 kgf則 Q=2610+1000+450=4060 kgf=40.6 kN.平均半徑 Rc= 取 Rc=190/2=95 cm.22CDr（Dr為滾圈半徑， Dr=1.17D2=1.17

42、1.6=1.872m，取 Dr =190cm） 。彈性模量 E=2.05106 kg/cm2截面慣性矩 ， (4-36) 123hBIrrh滾圈斷面高度 h=0.07D=0.07160=11.2cm；Br滾圈高度， Br （4-DrQiPE) 1(218. 02037） i為滾圈與托輪直徑之比 查托輪標準表表 4-6 拖拖輪輪安安裝裝尺尺寸寸表表（ m mm m）地腳螺栓載荷（t）DBEFHhLl個數(shù)n孔徑 10200210A+810580160160A+69050063320300250A+960710220180A+84063063380400310A+1120740250200A+104

43、0660633因為 1400DW=0.18cm故截面變形較核也合格。4.2.7 筒體安裝尺寸計算由于干燥器的筒體較長，安裝時是在常溫條件下，而工作時溫度較高，則產(chǎn)生熱膨脹 （4-)(01ttZZm39）熱膨脹系數(shù)，對于鋼 =1.210-5 m/(m.C)，Zm跨矩為 3m，t0=10C， t1=80C則 mmZ5 . 2105 . 2)1080(3102 . 135故筒體安裝是應當能使筒體能竄動2.5mm。4.3 滾圈的設計滾圈固定在外筒體上，在由兩個托輪支撐，轉筒轉動帶動托輪轉動，而且轉筒的重量全部由 2 個滾圈支撐。4.3.1 滾圈材料的選擇根據(jù)干燥設備設計 中列舉的常用滾圈與托輪材料，如

44、下表 。表表 4-7 滾滾圈圈、拖拖輪輪材材料料與與許許用用應應力力拖 輪滾 圈材料硬度HB材料硬度HB許用接觸應力P0（kgf/cm2）K2P0218. 0E(E2kg610許用彎曲應力b（kgf/cm2）遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙28f/)2cmZG310-570170ZG3514037500.03175019015540000.272800ZG340-640210ZG4517045000.0215900滾圈材料選用 ZG 310-570，正火處理；對應托輪材料用 ZG 340-640，正火處理。需用接觸應力是 P0=4000 kgf/cm2=400Mpa。4.3.2 滾圈的結構

45、形式滾圈有多種斷面：實心矩形、正方形、空心箱形等，小型的回轉圓筒也有用鋼軌或型鋼彎接而成。它有以下幾種截面型式：(1)矩形滾圈(2)箱形滾圈(3)剖分式滾圈由于本回轉圓筒尺寸不大，選擇矩形滾圈，此類滾圈形狀簡單，制作簡單。 為了減少筒體與滾圈之間的磨損，在滾圈與筒體之間安裝墊板墊板的安裝形式有如圖 4-12 幾種。圖圖 4-12 松松套套式式滾滾圈圈的的墊墊板板與與擋擋板板形形式式1- -墊墊板板 2- -擋擋板板 3- -間間隙隙 4- -擋擋圈圈在圖中選擇（ b）型墊板，墊板與滾圈之間留有間隙，但間隙不能過大。否則遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙29易產(chǎn)生相對滑動，接觸面磨損更大。其之

46、間的關系如圖4-13 表示。圖圖 4-13 矩矩形形滾滾圈圈對于筒體直徑在 1.6m 以下，選取墊板的厚度為 30mm，圓周上分布 12 塊墊板與筒體之間的固定由兩種方法：（1）采用焊接方法。焊后可加工墊板外圓，安裝方便，對間隙的控制較準確。但由于墊板傳遞筒體與滾圈間的巨大壓力和筒體軸向竄動力，試點板與筒體弧面不可能完全貼和，若墊板周邊全部與筒體焊接，全部與筒體焊接，會在焊縫中產(chǎn)生很大應力而造成墊板與筒體開裂。開裂厚又要重復補焊，容易產(chǎn)生焊接應力。因此有些設計僅在墊板一端連接焊縫，其余部位點焊或間斷焊。（2）采用鉚接。其主要優(yōu)點是更換方便，避免切割焊縫對筒體的損傷，也不存在焊接應力。但不便于對

47、墊板外圓作整體加工，安裝找正比較麻煩。綜合兩種方法，第（ 1）中較好些，易于找正，傳動比較方便。故選用焊接方法。焊接時盡量保證焊接質量，減少沒有必要的焊接應力。筒體和墊板固定時，采用松套式。因為擋筒體少有彎取時，允許滾圈與筒體之間發(fā)生少許的相對運動，可以大大減少托輪對滾圈和筒體產(chǎn)生的附加作用力。4.3.3 滾圈、拖輪接觸應力計算（1）確定滾圈、托輪直徑見表4-8。表表 4 4- -8 8 滾滾圈圈、托托輪輪直直徑徑滾滾圈圈外外徑徑D Dr r與與筒筒體體直直徑徑 D D 的的比比值值滾圈截面形狀筒體直徑D（m）滾圈外徑 Dr（m）截面高度 H（m）遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙303.5

48、（1.251.1）D（0.090.055）D矩形3.5（1.211.17）D（0.880.05）D3（1.201.25）D（0.110.09 ）D筒形3（1.251.2）D（0.100.02）D此干燥器無襯里， Dr取 1.17D2=1.171.6=1.872m，取整 Dr=1.9m。滾圈與托輪直徑之比為 i(3I8.53.5Ddf 21.51.61.61.835841430i遼寧石油化工大學畢業(yè)設計（論文）用紙36對于功率 N=3kw，比較小，參照模數(shù)與功率的關系，此傳動件的模數(shù)取12mm。則齒圈的齒數(shù)范圍為：。取 z2=216，那么小齒輪的齒數(shù)為：24021422mdzf 27821621Gizz（1）材料的選擇 根據(jù)干燥設備設計 ，小齒輪的尺寸不大，適